Materialer til læreren
Materialerne kan bruges som inspiration og forberedelse inden deltagelse eller til at arbejde videre med emnet efter forløbet.
Laboratoriemetoder
I undervisningsforløbet DNA & liv, samt projektet DNA på FORKANT, er elever med til at indsamle og analysere miljøDNA-prøver vha. real time PCR-analyser. I DNA på FORKANT har eleverne også mulighed for at ekstrahere DNA'et fra den indsamlede miljøDNA-prøve. Det ekstraherede DNA bruges til selve real time PCR-analysen.
Her kan du læse mere om de forskellige laboratoriemetoder og finde ekstra materialer omkring teoretisk og praktisk brug af metoderne.
MiljøDNA
MiljøDNA er en betegnelse for DNA udvundet fra et bestemt miljø. Oftest bruges betegnelse eDNA (environmentalDNA) om samme begreb. MiljøDNA kan bruges til at påvise organismers tilstedeværelse på baggrund af deres DNA-spor, idet alle levende organismer udskiller DNA. MiljøDNA-metoden har været brugt til at undersøge mange forskellige miljøer heriblandt luft, jord, vand, is, sedimenter, husstøv og afføring.
Metoden bruges til at undersøge tilstedeværelse af organsimegrupper og endda adskille organismer til artsniveau. Dette gør metoden særdeles velegnet til brug i overvågning og kortlægning af arters udbredelse - særligt arter, som har et interessant fokus, bl.a. sjældne eller problematiske arter. En af metodens mange fordele er, at det kun er nødvendigt med en enkelt prøve fra det pågældende miljøsubstrat for at undersøge artens tilstedeværelse.
I projektet bag DNA & liv undersøges DNA-spor fra vandprøver. Vandprøverne filtreres igennem et Sterivex-filter, hvor en membran i filterenheden sørger for at tilbageholde celle- og DNA-materiale. Efter filtrering konserveres DNA'et med 96% ethanol inden senere DNA-ekstraktion.
Brug af miljøDNA
Se mere om kortlægning af biodiversitet med miljøDNA fra rådgivende ingeniørvirksomhed Niras.
Vildt Naturligt med Eva Egelyng Sigsgaard - "Mørkt" DNA driller biodetektiver.
DNA-ekstraktion
For at arbejde videre med miljøDNA-prøven er det nødvendigt at udtrække det indsamlede DNA, som er bundet i filtermembranen. Dette gøres ved en DNA-ekstraktion eller DNA-opresning, hvor filtermembranen behandles med reagenser, der lyserer cellerne og frigør dem fra membranen. Samtidig tilsættes en protease der hjælper med at frigøre og stabilisere DNA'et, så det ikke nedbrydes af forskellige nukleaser eller lignende enzymer.
Væsken, der er en blanding af cellerester, DNA, proteiner og andre kemiske komponenter, oprenses, så DNA-prøven bliver så ren som muligt. Dette gøres typisk vha. en række kromatografiske trin, hvor væsken filtreres, kombineret med en membran, der binder eller frigør DNA afhængigt af det kemiske miljø.
Vejledninger til forsøg med DNA-ekstraktion
Find DNA fra et hindbær i dette forsøg fra Videnskabsklubben.
DNA-ekstration fra bær og frugt i forsøg fra Biotech Academy.
Forsøgsvejledning til DNA-oprensning Genetikbogen B+A, Nucleus Forlag.
Real-time PCR-analyse
Real time PCR bygger på principperne fra normal PCR. Der laves en en blanding af reagenser, som skal bruges i selve reaktionen. Denne blanding kaldes en mastermix, og består af primere, probe, Taq Polymerase, nukelotider, buffer og vand. I undersøgelser, hvor der ledes efter DNA-spor fra specifikke arter, bruges primere og probe, som er specifikt designet til kun at reagere med den pågældende arts DNA.
Mastermixen tilsættes de DNA-prøver, man vil undersøge. I dette tilfælde tilsættes mastermix til miljøDNA-prøven. Derudover tilsættes mastermix og til to andre prøvetyper - en positiv kontrolprøve og en negativ kontrolprøve. Den positive kontrolprøve indeholder DNA ekstraheret fra væv fra den gældende art, mens den negative kontrolprøve blot indeholder vand.
Videoer om PCR og real-time PCR
PCR forklaret af biologilæren Claus Faaborg.
Metoder til real-time PCR fra Biotech Academy.
Tekster om real-time PCR
Vil du selv lave DNA-arbejde?
Ønsker du selv at stå for et DNA-forløb, kan du finde inspiration nedenfor:
DNA & Biodiversitet – undervisningsmoduler og -materialer udviklet af Gladsaxe Gymnasium.
Protokoller og guides i DNA på FORKANT
Tag i felten – både digitalt og analogt
Feltarbejde er en unik mulighed for at forbinde teori med praksis og engagere eleverne i virkelighedsnær naturfaglig læring. Når eleverne selv indsamler data, identificerer arter og arbejder med konkrete miljømålinger, som f.eks. vandkvalitet eller biodiversitet, får de ikke kun en dybere forståelse af stoffet – de oplever også relevansen af deres viden i en større sammenhæng.
Ude i felten styrkes elevernes observationsevner, samarbejde og metodiske tænkning, og det giver grobund for både faglig fordybelse og øget motivation. Samtidig får de et mere personligt forhold til naturen, hvilket er essentielt i en tid med øget fokus på klima og bæredygtighed. Med apps som Bugdex og Arter bliver feltarbejdet både nemt, interaktivt og aktuelt.
Herunder er flere idéer til, hvilke værktøjer du kan bruge i felten med din klasse.
Appen Bugdex
Bugdex er en digital guide til insekternes mangfoldige verden – udviklet af Statens Naturhistoriske Museum i samarbejde med DKB Digital Designs. Appen gør det muligt for eleverne at identificere insekter, lære om deres anatomi og udvikling samt forbedre deres iagttagelses- og indsamlingsfærdigheder gennem instruktionsvideoer og billeder. Den er særligt velegnet til undervisningsbrug i udskoling, på ungdomsuddannelser og universitetsuddannelser.
Appens fire hoveddele – Guide, Bestiarium, Udstyr og Helt basalt – dækker alt fra artskendskab og feltudstyr til insekternes evolution og anatomi. Eleverne kan bruge appen aktivt i felten og derhjemme som forberedelse eller efterbehandling. På den måde kombinerer Bugdex teori, praksis og teknologi i én samlet læringsoplevelse.
Når du tager eleverne med ud i naturen med Bugdex, tilbyder du dem mere end blot en anderledes undervisningsdag – du styrker deres metodeforståelse, giver dem indblik i biodiversitet i praksis og fremmer deres engagement i natur og miljø. Det er læring, der sætter sig fast – og som giver mening.
Tilgængelig på: App Store og Google Play.
Målgruppe: Studerende.
Formål: Identificering af insekter til brug i biologi-undervisning.
Appen Arter
Arter er Danmarks officielle vidensbase over de omkring 35.000 arter af dyr, planter og svampe, som findes i vores natur. Gennem websiden Arter.dk og appen 'Arter – indberetning' kan eleverne ikke blot slå arter op, men også melde egne fund ind, få dem valideret af eksperter og dermed bidrage aktivt til den nationale overvågning af biodiversitet.
Det betyder, at dine elever – med deres egne smartphones – kan tage del i et ægte Citizen Science-projekt. De får en forståelse for, hvordan data bruges i forskning og forvaltning, og de oplever, at deres indsats gør en forskel.
Tilgængelig på: App Store, Google Play og Arter.dk.
Målgruppe: Alle naturentusiaster.
Formål: Kortlægning af arter i Danmark.
Andre gode apps og hjemmesider til feltarbejde
Seek
Hjælper dig med at identificere planter og dyr i naturen. Se mere på deres hjemmeside. Tilgængelig på App Store og Google Play.
Merlin Bird ID
Identificer fugle via deres sang med AI i appen Merlin Bird ID. Tilknyt eBird og gem dine fund globalt. Se mere på deres hjemmeside. Tilgængelig på App Store og Google Play.
Svampeatlas
Brug appen Svampeatlas til at finde og registrere svampe i naturen. Se billeder og beskrivelser af danske svampe på deres hjemmeside. Tilgængelig på App Store og Google Play.
Flora
Flora er en gratis app med små film om danske blomster, træer og frugter. Se undervisningsmateriale på deres hjemmeside. Tilgængelig på App Store og Google Play.
PlanteGuide
PlanteGuide er et opslagsværk til plantebestemmelse via levested, vækstform, blade og blomster. Se mere på deres hjemmeside. Tilgængelig på App Store.
DyreApp
DyreApp rummer alle danske pattedyr – både til lands og til vands – med fotos, lyde, spor og video. Se mere på deres hjemmeside. Tilgængelig på App Store og Google Play.
Naturporten.dk
En side med leksikon og faktakort om danske dyr. Se mere på deres hjemmeside.
Registrer invasive arter, når I er felten
Invasive arter udgør en af de største trusler mod biodiversiteten i Danmark og resten af verden. Når planter eller dyr indføres til nye områder – enten ved et uheld eller med vilje – kan de sprede sig ukontrolleret, fortrænge hjemmehørende arter og ændre økosystemer dramatisk. Derfor arbejder Styrelsen for Grøn Arealomlægning og Vandmiljø målrettet med at overvåge og begrænse invasive arter i den danske natur – og her spiller Arter.dk en central rolle.
Nogle af de mest problematiske invasive plantearter i Danmark er:
Gul kæmpekalla – en prydplante, der danner tætte bevoksninger og fortrænger hjemmehørende sumpplanter.
Kæmpe-bjørneklo – kendt for sin hurtige spredning og farlige saft, der kan give voldsomme hudskader.
Kæmpe-balsamin – konkurrerer med hjemmehørende planter langs vandløb og forstyrrer naturlige habitater.
Japansk pileurt – en ekstremt aggressiv art, der vokser gennem asfalt og beton og er nærmest umulig at fjerne.
Rød hestehov – udkonkurrerer oprindelige arter i vådområder og spreder sig hurtigt.
Vandpest og søblad – ferskvandsplanter, som danner tætte bevoksninger under vand og truer den naturlige balance i søer og vandløb.
Ved at registrere disse og andre invasive arter på Arter.dk, kan du hjælpe Styrelsen for Grøn Arealomlægning og Vandmiljø med at overvåge udviklingen og handle i tide. Din indsats gør en reel forskel for den danske natur – både ved at beskytte de hjemmehørende arter og ved at sikre, at fremtidige generationer kan opleve en rig og varieret biodiversitet.
Som skole har I mulighed for at bestille gratis læringsmateriale om invasive arter. Hent materialet på styrelsens hjemmeside.
Indsaml vandprøve til DNA på FORKANT
Formålet med undersøgelserne er at overvåge almindelige, sjældne og ikke-hjemmehørende, invasive arter i havvand, ferskvand og brakvand. Det gøres ved at indsamle DNA-spor – såkaldt miljøDNA – fra vandlevende organismer og efterfølgende analysere DNA-prøverne ved hjælp af realtime-PCR.
Feltarbejde ved en sø – analog observering og måling af vandkvalitet
Du kan få et hands-on eksempel på, hvordan dine elever med et simpelt skema kan vurdere vandkvaliteten i en sø på baggrund af observerede organismer.
Artikler og medier
Find populærvidenskabelige og videnskabelige artikler samt links til TV-klip, radioudsendelser og videoer.
Populærvidenskabelige artikler
- »Vi var forbløffede«: Danske forskere lykkes med at fange DNA i luften, Mette Mølgaard, Videnskab.dk 2022.
- DNA fra over 400 insektarter fundet i en enkelt tepose, The Scientist, Videnskab.dk 2022.
- Forskere hiver DNA ud af vandløb - og nu er de på sporet af nye insektarter i Danmark, Niklas Asp Nielsen, Videnskab.dk 2021.
- Lakes, labs and learning, Uffe Wilken, K-12 STEM education, oktober 2018.
- MiljøDNA: På jagt efter spor af liv, Marie Rathcke Lillemark, Biofag nr. 4, september 2017.
- "Man skal æde sig selv", Iinterview med Post Doc Kristine Bogmann, Marie Rathcke Lillemark, Biofag nr. 4, september 2017.
- "Derfra var der ingen grænser. Derfra var verden åben.", Interview med Post Doc Phillip Francis Thomsen, Marie Rathcke Lillemark, Biofag nr. 4, september 2017.
- DNA-detektiver finder spor af truet fisk, Lasse Foghsgaard. Januar 2015. Politiken.
- Miljø-DNA kan revolutionere bevarelsen af truede dyr, Kristian Sjøgren, juni 2014. Videnskab.dk.
- Et snapseglas vand afslører hele søens liv, Niels Ebdrup, december 2012. Videnskab.dk.
- Wildlife forensics turns to eDNA, Kathiann M. Kowalski, 17 November 2015.
TV, radio og video
- DNA-detektiver opsporer sjældent liv, Specialestuderende Jos Kielgast, PhD-studerende Philip Francis Thomsen, og Professor Eske Willerslev. Videnskabens Verden, P1. 31. januar 2012.
- What is environmental DNA (eDNA)?, EnviroDNA, YouTube.
- Lad os kalde dem fisk, Peter Rask Møller, kurator fra Statens Naturhistoriske Museum. Vildt Naturligt 4. september 2023.
- "Mørkt" DNA driller bio-detektiverne, Eva Egelyng Sigsgaard, adjunkt, Institut for Biologi på Aarhus Universitet. Vildt Naturligt 4. september 2023.
Videnskabelige artikler
Vær opmærksom på, at de videnskabelig artikler kan have en betalingsmur for adgang.
- Exploring the potential of extreme citizen science with Danish high school students using environmental DNA for marine monitoring. Leerhøi F, Rytter M, Lillemark MR, Randeris B, Rix C, Olesen J, Olsen MT, Møller PR, Lundholm N, Knudsen SW and Tøttrup AP (2024) . Front. Mar. Sci. 11:1347298.
- Detection of environmental DNA from amphibians in Northern Europe applied in citizen science. Knudsen, S. W., Hesselsøe, M., Rytter, M., Lillemark, M. R., Tøttrup, A. P., Rahbek, C., Sheard, J. K., Thomsen, P. F., Agersnap, S., Mortensen, P. B., & Møller, P. R. (2023). Environmental DNA, 00, 1–20.
- Citizens in the Lab: Performance and Validation of eDNA Results. Tøttrup, AP, Svenningsen, L, Rytter, M, Lillemark, MR, Møller, P, Knudsen, SW. 2021. Citizen Science: Theory and Practice, 6(1): 35, pp. 1–12.
- Airborne environmental DNA for terrestrial vertebrate community monitoring. Lynggaard, C., Bertelsen, M.F., Jensen, C.V., Johnson, M.S., Frøslev, T.G., Olsen, M.T., Bohmann, K., 2022. Airborne environmental DNA for terrestrial vertebrate community monitoring. Current Biology 32, 701-707.e5.
- Monitoring endangered freshwater biodiversity using environmental DNA. Thomsen PF, Kielgast J, Iversen LL, Wiuf C, Rasmussen M, Gilbert MT, Orlando L, Willerslev E. 2012. Molecular Ecology 21, 2565-2573.
- Ancient and modern environmental DNA. Mikkel Winther Pedersen, Søren Overballe-Petersen , Luca Ermini , Clio Der Sarkissian , James Haile , Micaela Hellstrom , Johan Spens , Philip Francis Thomsen , Kristine Bohmann , Enrico Cappellini , Ida Bærholm Schnell , Nathan A. Wales , Christian Carøe , Paula F. Campos , Astrid M. Z. Schmidt , M. Thomas P. Gilbert , Anders J. Hansen , Ludovic Orlando , Eske Willerslev. 2015. Philisophical Transactions B. Biological Sciences.
- Harnessing DNA to improve environmental management. Kelly RP, Port JA , Yamahara KM, Martone RG, Lowell N, Thomsen FP, Mach ME, Bennett M, Prahler E, Caldwell MR, Crowder LB. 2014. Science 344, 1455-1456.
- Monitoring of noble, signal and narrowclawed crayfish using environmental DNA from freshwater samples. Agersnap S, Larsen WB, Knudsen SW, Strand D, Thomsen PF, Hesselsøe M, et al. 2017. PLoS ONE 12(6).
- Species-specific detection and quantification of environmental DNA from marine fishes in the Baltic Sea. SW Knudsen, RB Ebert, M Hesselsøe, F Kuntke, J Hassingboe, PB Mortensen, PF Thomsen, EE Sigsgaard, BK Hansen, EE Nielsen, PR Møller. 2019. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, Volume 510.
